នៅក្នុងសង្វាក់ឧស្សាហកម្ម semiconductor ជាពិសេសនៅក្នុងសង្វាក់ឧស្សាហកម្ម semiconductor ជំនាន់ទីបី (wide bandgap semiconductor) មានស្រទាប់ខាងក្រោម និងepitaxialស្រទាប់។ តើអ្វីជាសារៈសំខាន់នៃepitaxialស្រទាប់? តើអ្វីជាភាពខុសគ្នារវាងស្រទាប់ខាងក្រោម និងស្រទាប់ខាងក្រោម?
ស្រទាប់ខាងក្រោមគឺ កwaferធ្វើពីវត្ថុធាតុគ្រីស្តាល់តែមួយ semiconductor ។ ស្រទាប់ខាងក្រោមអាចចូលដោយផ្ទាល់waferតំណភ្ជាប់ការផលិតដើម្បីផលិតឧបករណ៍ semiconductor ឬវាអាចត្រូវបានដំណើរការដោយepitaxialដំណើរការផលិត wafers epitaxial ។ ស្រទាប់ខាងក្រោមគឺជាផ្នែកខាងក្រោមwafer(កាត់ wafer អ្នកអាចទទួលបានមួយស្លាប់មួយហើយបន្ទាប់មកខ្ចប់វាឱ្យក្លាយជាបន្ទះឈីបរឿងព្រេងនិទាន) (តាមពិតទៅផ្នែកខាងក្រោមនៃបន្ទះឈីបជាទូទៅត្រូវបានស្រោបដោយស្រទាប់មាសខាងក្រោយដែលប្រើជាការតភ្ជាប់ "ដី" ។ ប៉ុន្តែវាត្រូវបានធ្វើឡើងនៅក្នុងដំណើរការខាងក្រោយ) និងមូលដ្ឋានដែលផ្ទុកមុខងារគាំទ្រទាំងមូល (អាគារខ្ពស់នៅក្នុងបន្ទះឈីបត្រូវបានសាងសង់នៅលើស្រទាប់ខាងក្រោម) ។
Epitaxy សំដៅលើដំណើរការនៃការរីកលូតលាស់គ្រីស្តាល់តែមួយថ្មីនៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមគ្រីស្តាល់តែមួយដែលត្រូវបានដំណើរការយ៉ាងប្រុងប្រយ័ត្នដោយការកាត់ កិន ប៉ូលា ជាដើម។ (homoepitaxial ឬ heteroepitaxial) ។
ដោយសារស្រទាប់គ្រីស្តាល់តែមួយដែលទើបបង្កើតថ្មីលូតលាស់តាមដំណាក់កាលគ្រីស្តាល់ស្រទាប់ខាងក្រោម វាត្រូវបានគេហៅថាស្រទាប់ epitaxial (ជាធម្មតាមានកម្រាស់ជាច្រើនមីក្រូ។ យកស៊ីលីកុនជាឧទាហរណ៍៖ អត្ថន័យនៃការលូតលាស់របស់ស៊ីលីកុនគឺការរីកលូតលាស់ស្រទាប់គ្រីស្តាល់ដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធបន្ទះឈើល្អ នៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមគ្រីស្តាល់ស៊ីលីកុន ជាមួយនឹងការតំរង់ទិសគ្រីស្តាល់ជាក់លាក់ និងភាពធន់ និងកម្រាស់ខុសៗគ្នាជាស្រទាប់ខាងក្រោម) ហើយស្រទាប់ខាងក្រោមដែលមានស្រទាប់អេពីតាស៊ីសៀ ត្រូវបានគេហៅថាអេពីតាកស៊ីល វ៉េហ្វឺរ (អេពីតាស៊ីល វ៉ាហ្វឺរ = ស្រទាប់អេពីតាស៊ីល + ស្រទាប់ខាងក្រោម) ។ ការផលិតឧបករណ៍ត្រូវបានអនុវត្តនៅលើស្រទាប់ epitaxial ។
epitaxiality ត្រូវបានបែងចែកទៅជា homoepitaxiality និង heteroepitaxiality ។ Homoepitaxiality គឺជាការរីកលូតលាស់ស្រទាប់ epitaxial នៃសម្ភារៈដូចគ្នានឹងស្រទាប់ខាងក្រោមនៅលើស្រទាប់ខាងក្រោម។ តើអ្វីទៅជាសារៈសំខាន់នៃ homoepitaxiality? - ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវស្ថេរភាព និងភាពជឿជាក់នៃផលិតផល។ ទោះបីជា homoepitaxiality គឺជាការរីកលូតលាស់ស្រទាប់ epitaxial នៃសម្ភារៈដូចគ្នាទៅនឹងស្រទាប់ខាងក្រោម ទោះបីជាសម្ភារៈគឺដូចគ្នាក៏ដោយ វាអាចធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវភាពបរិសុទ្ធនៃសម្ភារៈ និងឯកសណ្ឋាននៃផ្ទៃ wafer ។ បើប្រៀបធៀបជាមួយនឹង wafers ដែលត្រូវបានកែច្នៃដោយការប៉ូលាមេកានិក ស្រទាប់ខាងក្រោមដែលត្រូវបានដំណើរការដោយ epitaxiality មានភាពរាបស្មើនៃផ្ទៃខ្ពស់ ភាពស្អាតខ្ពស់ ពិការភាពតិចតួច និងភាពមិនបរិសុទ្ធលើផ្ទៃតិចជាង។ ដូច្នេះ ភាពធន់នឹងមានលក្ខណៈឯកសណ្ឋានជាង ហើយវាកាន់តែងាយស្រួលក្នុងការគ្រប់គ្រងលើភាពពិការលើផ្ទៃ ដូចជាភាគល្អិតលើផ្ទៃ កំហុសជង់ និងការផ្លាស់ទីលំនៅ។ Epitaxy មិនត្រឹមតែធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវដំណើរការផលិតផលប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងធានានូវស្ថេរភាព និងទំនុកចិត្តនៃផលិតផលផងដែរ។
តើអ្វីទៅជាអត្ថប្រយោជន៍នៃការធ្វើឱ្យស្រទាប់មួយទៀតនៃអាតូមស៊ីលីកុន epitaxial នៅលើស្រទាប់ខាងក្រោម wafer ស៊ីលីកុន? នៅក្នុងដំណើរការស៊ីលីកុន CMOS ការលូតលាស់ epitaxial (EPI, epitaxial) នៅលើស្រទាប់ខាងក្រោម wafer គឺជាជំហានដំណើរការដ៏សំខាន់បំផុត។
1. ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវគុណភាពគ្រីស្តាល់
ពិការភាព និងភាពមិនបរិសុទ្ធនៃស្រទាប់ខាងក្រោមដំបូង៖ ស្រទាប់ខាងក្រោម wafer អាចមានពិការភាព និងភាពមិនបរិសុទ្ធជាក់លាក់ក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការផលិត។ ការរីកលូតលាស់នៃស្រទាប់ epitaxial អាចបង្កើតនូវស្រទាប់ស៊ីលីកុនគ្រីស្តាល់តែមួយដែលមានគុណភាពខ្ពស់ ពិការភាព និងភាពមិនបរិសុទ្ធ កំហាប់នៅលើស្រទាប់ខាងក្រោម ដែលមានសារៈសំខាន់ខ្លាំងណាស់សម្រាប់ការផលិតឧបករណ៍ជាបន្តបន្ទាប់។ រចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់ឯកសណ្ឋាន៖ ការលូតលាស់របស់ Epitaxial អាចធានាបាននូវរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់ឯកសណ្ឋានបន្ថែមទៀត កាត់បន្ថយឥទ្ធិពលនៃព្រំដែនគ្រាប់ធញ្ញជាតិ និងពិការភាពនៅក្នុងសម្ភារៈស្រទាប់ខាងក្រោម ហើយដូច្នេះធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវគុណភាពគ្រីស្តាល់នៃ wafer ទាំងមូល។
2. ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវដំណើរការអគ្គិសនី
បង្កើនប្រសិទ្ធភាពលក្ខណៈឧបករណ៍៖ តាមរយៈការលូតលាស់ស្រទាប់ epitaxial នៅលើស្រទាប់ខាងក្រោម កំហាប់សារធាតុ doping និងប្រភេទនៃស៊ីលីកុនអាចត្រូវបានគ្រប់គ្រងយ៉ាងជាក់លាក់ ដើម្បីបង្កើនប្រសិទ្ធភាពដំណើរការអគ្គិសនីរបស់ឧបករណ៍។ ឧទាហរណ៍ សារធាតុ doping នៃស្រទាប់ epitaxial អាចលៃតម្រូវវ៉ុលកម្រិតចាប់ផ្ដើម និងប៉ារ៉ាម៉ែត្រអគ្គិសនីផ្សេងទៀតនៃ MOSFET យ៉ាងត្រឹមត្រូវ។ កាត់បន្ថយចរន្តលេចធ្លាយ៖ ស្រទាប់ epitaxial ដែលមានគុណភាពខ្ពស់មានដង់ស៊ីតេខ្សោយទាប ដែលជួយកាត់បន្ថយចរន្តលេចធ្លាយនៅក្នុងឧបករណ៍ ដោយហេតុនេះធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវដំណើរការ និងភាពជឿជាក់របស់ឧបករណ៍។
3. គាំទ្រថ្នាំងដំណើរការកម្រិតខ្ពស់
កាត់បន្ថយទំហំមុខងារ៖ នៅក្នុងថ្នាំងដំណើរការតូចជាង (ដូចជា 7nm, 5nm) ទំហំមុខងារឧបករណ៍បន្តរួមតូច ទាមទារសម្ភារៈដែលចម្រាញ់ និងគុណភាពខ្ពស់ជាងមុន។ បច្ចេកវិទ្យាលូតលាស់ Epitaxial អាចបំពេញតម្រូវការទាំងនេះ និងគាំទ្រការផលិតសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នាដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ និងដង់ស៊ីតេខ្ពស់។ កែលម្អវ៉ុលបំបែក៖ ស្រទាប់អេពីតាស៊ីលអាចត្រូវបានរចនាដើម្បីឱ្យមានវ៉ុលបំបែកខ្ពស់ជាង ដែលមានសារៈសំខាន់សម្រាប់ផលិតឧបករណ៍ដែលមានថាមពលខ្ពស់ និងវ៉ុលខ្ពស់។ ឧទាហរណ៍នៅក្នុងឧបករណ៍ថាមពល ស្រទាប់អេពីតាស៊ីលអាចបង្កើនវ៉ុលបំបែកនៃឧបករណ៍ និងបង្កើនជួរប្រតិបត្តិការដែលមានសុវត្ថិភាព។
4. ដំណើរការភាពឆបគ្នានិងរចនាសម្ព័ន្ធពហុស្រទាប់
រចនាសម្ព័នពហុស្រទាប់៖ បច្ចេកវិទ្យាការលូតលាស់ Epitaxial អនុញ្ញាតឱ្យរចនាសម្ព័ន្ធពហុស្រទាប់ត្រូវបានដាំដុះនៅលើស្រទាប់ខាងក្រោម ហើយស្រទាប់ផ្សេងៗគ្នាអាចមានកំហាប់ និងប្រភេទសារធាតុ doping ខុសៗគ្នា។ នេះមានប្រយោជន៍ខ្លាំងណាស់សម្រាប់ការផលិតឧបករណ៍ CMOS ស្មុគស្មាញ និងសម្រេចបាននូវការរួមបញ្ចូលបីវិមាត្រ។ ភាពឆបគ្នា៖ ដំណើរការលូតលាស់នៃ epitaxial គឺមានភាពឆបគ្នាយ៉ាងខ្លាំងជាមួយនឹងដំណើរការផលិត CMOS ដែលមានស្រាប់ ហើយអាចត្រូវបានរួមបញ្ចូលយ៉ាងងាយស្រួលទៅក្នុងដំណើរការផលិតដែលមានស្រាប់ ដោយមិនចាំបាច់កែប្រែបន្ទាត់ដំណើរការនោះទេ។
ពេលវេលាផ្សាយ៖ កក្កដា-១៦-២០២៤